Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу! Архитектура Биология География Искусство История Информатика Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Охрана труда Политика Правоотношение Разное Социология Строительство Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника Расчет длины регенерационного участка Выбор транспортной технологии и разработка структурной схемы ЦСП   Для обеспечения полученной выше скорости потока подойдет аппаратура НАТЕКС FlexGain A2500: НАТЕКС FlexGain A2500 - SDH-мультиплексор уровней STM-1/4/16 может применяться для построения и развития транспортных сетей SDH уровней STM-4/16 кольцевых и линейных структур, а также в качестве кросс-коннектора, поддерживающего 24 направления STM-1 или 6 направлений STM-4. Оптимизирован для строительства высокоскоростных волоконно-оптических сетей связи большой протяженности с передачей совместного трафика TDM и IP-трафика.   Особенности НАТЕКС FlexGain A2500:   · Высокая пропускная способность (до 10 Гбит/с). · Надежность (средний срок наработки на отказ более 20 лет). · Безопасность (защита от несанкционированного доступа). · Гибкость и масштабируемость. · Управляемость, включая контроль качества передачи. · Поддержка DWDM. · Конвергенция TDM и Ethernet-трафика. · Открытость. · Экономичность.   Технические характеристики НАТЕКС FlexGain A2500:   Линейные интерфейсы
Тип интерфейса	STM-1e Рек. ITU-T G.703	Рек. ITU-T G.957/G.958			Ethernet 1000 Base Sx802.3z * 830 нм
		STM-1	STM-4	STM-16
Количество интерфейсов	4-24	4-24	1-6	1-4	1-2
Скорость передачи, Мбит/с	155,520	155,520	622,080	2488,320	До 1000
Линейный код	CMI	NRZ	NRZ	NRZ	NRZ
Импеданс, Ом	75	-	-	-	-
Интерфейсы управления
Порт локального терминала		VT100, RS232
Порт сетевого управления		TCP/IP, 10BaseT
Интерфейс обслуживания станционного помещения
4 входа для внешних аварийных сигналов		Оптопара Внешний источник питания 48/60 В Ток потребления 100 мА
2 выхода аварийных сигналов		Релейный контакт Напряжение на разомкнутых контактах Ток через замкнутые контакты < 100 мА
Цифровые интерфейсы служебной связи (EOW) и доступа к заголовкам SDH (AUX)
Тип интерфейса		V.11 синхронный
Скорость передачи		64 кбит/с
Интерфейс внешней синхронизации
Вход		2*2048 МГц, рек. ITU-T G.703.10 (120 Ом сбалансированный)
Выход		2048 МГц, рек. ITU-T G.703.10 (120 Ом сбалансированный)
Требования к электропитанию
Напряжение электропитания		-48/-60 В (диапазон –36…72 В) постоянного тока 110-240 В переменного тока (с дополнительным адаптером)
Потребляемая мощность		До 60 Вт
Габариты
Шасси для 19” стойки (ВхШхГ)		270 х 440 х 300 мм
Условия эксплуатации
Температурный диапазон работы		+5…+45°С

Характеристики оптических интерфейсов STM-1/4 в соответствии с рек. ITU-T G.957 и G.958:

Рис. 3. Структурная схема мультиплексора НАТЕКС FlexGain A 2500

Рис. 4. Структурная мультиплексора схема, составленная в соответствии с заданием

6. Расчет линейного тракта ЦСП

Выбор типа линейного кода

Под кодированием понимается процесс преобразования дискретных по уровню и по времени сигналов в сигнал, удобный для передачи по цифровому каналу связи [3, стр. 402]:. Процесс кодирования предполагает две ступени: 1) преобразование дискретного отсчета в число, записанное в какой-либо системе счисления; 2) преобразование числа в форму эквивалентной комбинации электрических сигналов.

Для эффективной передачи цифровой информации по линии связи оцифрованный речевой сигнал преобразуется в код передачи, который определяет форму линейного сигнала передаваемого по линии связи.

Приведенные выше требования к линейным кодам в некотором аспекте являются взаимоисключающими и зависят от различных факторов. Только конкретные условия и состояния работы ВОСП определяют предпочтитель­ность выбора одного из рассмотренных кодов.

При рассмотрении структуры линейного кода легко заметить, что осуществить выделение ТЧ тем проще, чем больше число переходов уровня в цифровом сигнале, т. е. чем больше переходов «10» или «01», при которых синусоидальное колебание тактовой частоты легко «вписывается» в структуру кода. Если же в коде имеются длинные последовательности со значительным преобладанием одинаковых символов, спектр будет содержать НЧ-составляющие, что затруднит обработку сигнала в приемных устройствах и регенераторах. Такой случай неизбежен при безызбыточном кодировании (NRZ-L, NRZ-S, NRZ-M). Достоинствами этих кодов являются простота, относитель­ная узость спектра и высокая энергетическая эффективность. Однако такие, коды характеризуются такими существенными недостатками, как высокий уро­вень НЧ-составляющих, невозможность контроля ошибок, отсутствие дискрет­ных составляющих в энергетическом спектре. Поэтому указанные линейные ко­ды применяют редко лишь при небольших расстояниях связи. Для улучшения статистических свойств цифровых сигналов используют скремблирование ис­ходного двоичного сигнала для превращения его в сигнал, близкий к случай­ному, имеющему биноминальное распределение вероятностей появления лю­бой комбинации (при равновероятном появлении символов «1» и «0»).

Скремблирование осуществляют с помощью устройства, реализующего логическую операцию суммирования по модулю 2 исходной двоичной последовательности и преобразующего случайного сигнала, в качестве которого используются псевдослучайные последовательности (ПСП).

К достоинствам скремблированного сигнала можно отнести: непроизвольное появление серии нулей в линии после скремблирования определяется в соответствии с биноминальным законом вероятности появле­ния одного символа и длинной серии; возможность сквозной передачи скремблированного сигнала по сети связи по любым цифровым трактам, так как исходный двоичный сигнал скремблируется без преобразования в другой вид и выделяется только в приемном оборудовании оконечной станции; стабильность скорости передачи по линии; возможность достаточно точного расчета выделителя тактовой частоты (ВТЧ) регенераторов, поскольку может быть определена вероятность появ­ления любой комбинации в коде; уменьшение влияния статистических параметров исходного сигнала на фазовое дрожание цифрового сигнала.

К существенному недостатку скремблирования относится размножение ошибок при восстановлении сигнала в дескремблере на приемной стороне, что ограничивает область применения данного метода.

Ширина энергетического спектра кода (непрерывная со­ставляющая) и величина дискретных составляющих во многом определяются статистикой исходной двоичной последовательности и формой элементарных импульсов линейного кода.

Блочные коды вида mBnB - это способ преобразования, при котором каждая группа из m символов исходного двоичного сигнала заменяется группой из n символов двоичного линейного сигнала.

Блочные коды класса mBnB находят широкое применение в ВОСП на средних и высоких скоростях (третья и четвертая ступени иерархии ЦСП).

К недостаткам блочных кодов можно отнести сложность кодека, так как для их построения требуется блок памяти, что ограничивает их приме­нение на высоких скоростях передачи. Кроме сложности построения схем кодека блочных кодов увеличение т приводит к задержкам в передаче и за­метно усложняет кодирующие устройства.

Увеличение избыточности в кодах mBnB путем введения дополнитель­ных символов позволяет использовать комбинации постоянной дискретностью и получить более простые алгоритмы кодиро­вания, т.е. кодер имеет единственное состояние в конце каждого блока. Однако при этом увеличивается тактовая частота, и ухуд­шаются условия контроля ошибок в регенераторе.

Согласно технической документации, в аппаратуре НАТЕКС FlexGain A2500 применяется код NRZ.

6.2. Выбор типа кабеля

Для магистральной связи рекомендуется использование кабеля ОКЛ с одномодовыми волокнами, обеспечивающими на волне 1,55 мкм большие дальности связи и число каналов. Кабели содержат 4, 8, 16 одномодовых ОВ с градиентным показателем преломления и коэффициентом затухания 0,2…0,3 дБ/км [1, стр. 27].

Рис. 5. Конструкция кабеля ОКЛ

Расчет длины регенерационного участка

Длина регенерационного участка волоконно-оптической системы передачи определяется двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией сигнала оптического волокна.

Расчет длины регенерационного участка по затуханию.

Расчет длины регенерационного участка по затуханию можно провести по следующей формуле [1, стр. 30]:

 – энергетический потенциал системы, дБ.

 – энергетический запас системы, необходимый для компенсации старения аппаратуры, дБ.

 - затухание на разъемном соединении, дБ.

 - затухание на неразъемном соединении, дБ.

 - число разъемных соединений.

 - коэффициент затухания ОВ, дБ/км;

 - строительная длина кабеля, км.

Для кабеля ОКЛ вышеуказанные параметры имеют следующие значения:

 дБ;  км;  дБ/км.

Затухания на неразъемных/разъемных соединениях возьмем равными соответственно  дБ и  дБ.

Количество разъемных соединений на длине регенерационного участка

Энергетический запас системы примем равным  дБ.

Отсюда найдем длину регенерационного участка:

км

Расчет длины регенерационного участка по дисперсии.

Расчет длины регенерационного участка по дисперсии можно провести по следующей формуле [1, стр. 35]:

 - ширина полосы оптического излучения.

 - ненормированная дисперсия ОВ.

 - скорость передачи цифрового потока, соответствующая коду линейного цифрового сигнала.

  нм

Мбит/с

км

Результирующую длину регенерационного участка выбираем как наименьшую из двух полученных: км.

6.4. Расчет распределения энергетического потенциала

Уровень оптической мощности сигнала, поступающего на вход приемного оптического модуля, зависит от энергетического потенциала волоконно-оптической системы передачи, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных соединителях, потерь мощности в неразъемных соединениях.

В таблице [1, стр. 41] представлены исходные данные для расчета распределения энергетического потенциала по длине волоконно-оптической системы передачи.

Параметр	Обозначение	Единица измерения	Значение параметра
1. Уровень мощности передачи оптического сигнала		дБм	+2
2. Минимальный уровень мощности приема		дБм	-28
3. Энергетический потенциал ВОСП	Э	дБ	30
4. Длина РУ		км	20
5. Строительная длина ОК		км	2
6. Количество строительных длин ОК на РУ		-	10
7. Количество разъемных соединителей на РУ		-	2
8. Затухание оптического сигнала на разъемном соединителе		дБ	0,5
9. Количество неразъемных соединений ОВ на РУ		-	11
10. Затухание оптического сигнала на неразъемном соединении		дБ	0,1
11. Коэффициент затухания ОВ	α	дБ	0,22

Таблица 2. Параметры участка волоконно-оптической системы передачи

Уровень сигнала после первого разъемного соединителя (PC):

Уровень сигнала после первого неразъемного соединителя (НС) станционного оптического кабеля оконечного пункта Казань и линейного ОК:

Уровень сигнала после второго НС (2 км):

.

Уровень сигнала после третьего НС (4 км):

Уровень сигнала после четвёртого НС (6 км):

Уровень сигнала после пятого НС (8 км):

Уровень сигнала после шестого НС (10 км):

Уровень сигнала после седьмого НС (12 км):

Уровень сигнала после восьмого НС (14 км):

Уровень сигнала после девятого НС (16 км):

Уровень сигнала после деcятого НС (18 км):

Уровень сигнала после одиннадцатого НС (20 км):

Уровень сигнала после второго разъемного соединителя (PC):

Уровень сигнала после второго РС является уровнем приема НРП:

Общее затухание на оптической линии связи составляет:

Рис. 6. Диаграмма распределения энергетического потенциала

7. Заключение

В данной курсовой работе была разработана цифровая система передачи между двумя населёнными пунктами на оборудовании волоконно-оптической системы передачи SDH, которое обеспечило необходимое количество каналов для передачи телефонного и телевизионного сигнала заданному количеству абонентов.

8. Список использованной литературы

1. Корнилов И. И. «Оптическая линия передачи». Самара, 2010.

2. Слепов Н. Н. «Синхронные цифровые сети SDH». Москва, 2008.

3. Кириллов В. И. «Многоканальные системы передачи». М.: «Новое издание», 2009.

4. Файзуллин Р. Р. «Методическое пособие по проектированию ЦСП». Казань, КГТУ: каф. РТС, 2011.

Структурная схема ЦСП